設(shè)施引種番茄在拉薩的比較試驗(yàn)

格桑曲珍

（西藏自治區(qū)農(nóng)牧科學(xué)院蔬菜研究所，西藏 拉薩 850000）

番茄又名西紅柿或者洋柿子，起源于南美洲的秘魯、厄瓜多爾、玻利維亞，在南美西部安第斯山脈的狹長(zhǎng)地帶都有番茄野生屬存在［1］。由于拉薩空氣稀薄、氣候寒冷、全年降水量少，番茄露天栽培有一定的局限性。為滿足本地老百姓的需求，采用設(shè)施栽培方式。由于拉薩的氣候條件，日照時(shí)間長(zhǎng)、光照強(qiáng)度大，日光溫室大棚可以積蓄熱量，因此可通過(guò)提高棚內(nèi)溫度來(lái)滿足番茄生長(zhǎng)的需要［2］。由于溫室內(nèi)有充足的水源，灌溉方便，利用西藏的自然資源，把番茄栽培到日光溫室里，既彌補(bǔ)了西藏氣溫低的缺陷，又發(fā)揚(yáng)了光照強(qiáng)的長(zhǎng)處，這樣就解決了番茄栽培方式的問(wèn)題。通過(guò)高效日光溫室的應(yīng)用，番茄品種可以不分季節(jié)地進(jìn)行播種。引種即把外生態(tài)區(qū)的新品種、新植物引入本地推廣種植。我國(guó)已有許多科研工作者在高品質(zhì)優(yōu)產(chǎn)番茄品種的推廣和引進(jìn)方面付出了巨大努力。尹媛紅等［3］對(duì)引進(jìn)的15 個(gè)櫻桃番茄品種開展比較試驗(yàn)，分析生物學(xué)性狀、品質(zhì)等指標(biāo)，篩選出適宜貴陽(yáng)市氣候生長(zhǎng)的品種，其中金金1105、金金1101、金金1102適宜在貴陽(yáng)地區(qū)推廣種植。張松等［4］篩選出了適宜石阡縣栽培的優(yōu)良番茄品種進(jìn)行推廣應(yīng)用。對(duì)引進(jìn)的5 個(gè)番茄品系進(jìn)行栽培，研究其生育期、農(nóng)藝性狀、經(jīng)濟(jì)性狀和品質(zhì)指標(biāo)，得出結(jié)論為T310 表現(xiàn)出對(duì)該地區(qū)較強(qiáng)的適應(yīng)能力，可推廣應(yīng)用。胡慶存等［5］對(duì)引進(jìn)的10個(gè)櫻桃番茄進(jìn)行適應(yīng)性種植，并對(duì)生育期植株性狀、果實(shí)性狀、產(chǎn)量、口感等進(jìn)行觀察、記錄，通過(guò)品比試驗(yàn)從中篩選出金妃、番茄T8122、千禧3個(gè)品種作為鄞州區(qū)的主栽品種。

為推進(jìn)西藏拉薩地區(qū)番茄品種換代升級(jí)，本試驗(yàn)以引進(jìn)的8 種番茄為材料，采用隨機(jī)區(qū)組實(shí)驗(yàn)的設(shè)施栽培方式。對(duì)各材料的9 個(gè)品質(zhì)性狀及產(chǎn)量進(jìn)行分析，基于描述分析和主成分分析方法、綜合評(píng)價(jià)各番茄品種在拉薩設(shè)施栽培條件下的品質(zhì)表現(xiàn)。本研究有利于豐富番茄的利用價(jià)值，提高番茄在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)價(jià)值，滿足西藏拉薩消費(fèi)者對(duì)番茄的多元化需求，豐富西藏拉薩地區(qū)番茄品種，推進(jìn)地區(qū)品種換代升級(jí)。

1 材料與方法

1.1 材料

選擇適應(yīng)性廣、產(chǎn)量高、品質(zhì)優(yōu)的番茄品種紅珍珠（ck）、鬼臉歡歡、千紫、彩臉金金、千金、綠甜寶、笑臉貝貝、花臉妮妮共8個(gè)品種。

1.2 實(shí)驗(yàn)地點(diǎn)

試驗(yàn)地位于西藏自治區(qū)拉薩市，地處北緯29°38′20″，東經(jīng)91°2′4″，海拔約3600 m。

1.3 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)采用隨機(jī)區(qū)組排列法，各區(qū)組3 次重復(fù)，每個(gè)小區(qū)種植30株，株距40 cm，行距80 cm。

1.4 測(cè)定指標(biāo)及方法

植株及果實(shí)的農(nóng)藝性狀測(cè)定，重復(fù)5 次取平均值。用比色法測(cè)定番茄紅素、類胡羅卜素、葉綠素、維生素C、總糖含量［6］；用酸堿滴定法測(cè)蘋果酸、檸檬酸含量［7］?；ㄇ嗨豴H 值依據(jù)pH 示差法獲得［8］；可溶性固形物含量利用數(shù)字折射計(jì)直接測(cè)定［9］。

1.5 數(shù)據(jù)分析

采用Excel2007、DPSv18.10 數(shù)據(jù)軟件對(duì)各品種的9 個(gè)品質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行主成分分析，依據(jù)主成分特征值大于1［10］的原則，確定主成分?jǐn)?shù)量，以各主成分對(duì)應(yīng)的方差貢獻(xiàn)率為權(quán)重，對(duì)各主成分得分和相應(yīng)的權(quán)重進(jìn)行線性加權(quán)，并構(gòu)建番茄的的評(píng)價(jià)函數(shù)［11］，對(duì)材料進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。

2 結(jié)果與分析

2.1 供試番茄品種

試驗(yàn)供試材料為8 個(gè)番茄品種，氣候、田間管理一致，確保了品質(zhì)之間的差異源于品種差異，品種名稱及來(lái)源見表1。8 個(gè)番茄的生長(zhǎng)習(xí)性均為無(wú)限生長(zhǎng)，株型均為半蔓生，成熟果實(shí)各不相同，T1紅珍珠（ck）、T2鬼臉歡歡、T3千紫、T7笑臉貝貝、T8花臉妮妮為紅色系果實(shí)；T4彩臉金金、T5千金為黃色系果實(shí)；T6 綠甜寶為綠色系果實(shí)。成熟果形T2鬼臉歡歡、T4 彩臉金金、T7 笑臉貝貝、T8 花臉妮妮為扁圓形；T1 紅珍珠、T3 千紫、T6 綠甜寶為圓形；T5千金為長(zhǎng)圓形。

2.2 農(nóng)藝性狀分析

番茄農(nóng)藝性狀的調(diào)查相對(duì)簡(jiǎn)單、易操作，更直觀，可利用農(nóng)藝性狀快速而簡(jiǎn)便地對(duì)果實(shí)主要營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)進(jìn)行早期預(yù)估［12］。

8 種番茄品種植株特性見表2。從表2 中可以看出，8 個(gè)品種種子數(shù)表現(xiàn)為T6 多、T7 中等、其余品種種子數(shù)均表現(xiàn)較少?；üｋx層表現(xiàn)為8 個(gè)品種均有花梗離層。葉片類型特性表現(xiàn)為：復(fù)細(xì)葉型品種為T6，其余都為普通葉型?；ㄐ蝾愋途哂卸鄻有裕p岐花序類型有T1、T4、T7、T2；多岐花序類型有T5、T3；單式花序類型有T6、T8。葉片形狀類型分為二回羽狀復(fù)葉和羽狀復(fù)葉，T1、T5、T3、T6、T8、T7這6個(gè)品種為二回羽狀復(fù)葉型，T4、T2這2個(gè)品種為羽狀復(fù)葉型。各品種間存在差異，

表2 材料種質(zhì)性狀

2.3 果實(shí)品質(zhì)描述性統(tǒng)計(jì)

果實(shí)品質(zhì)是番茄的重要經(jīng)濟(jì)性狀，果實(shí)品質(zhì)的優(yōu)劣程度直接影響番茄市場(chǎng)價(jià)格和種植戶收入。果實(shí)品質(zhì)包括外在品質(zhì)、內(nèi)在品質(zhì)、貯藏品質(zhì)和加工品質(zhì)，果實(shí)內(nèi)在品質(zhì)是果實(shí)商品性的重要標(biāo)志［13］。

對(duì)8個(gè)番茄品種的9個(gè)品質(zhì)性狀進(jìn)行描述性統(tǒng)計(jì)，果實(shí)品質(zhì)性狀的變異情況如表3 所示。分析變異系數(shù)可知，9 個(gè)品質(zhì)指標(biāo)變化幅度由大到小依次為檸檬酸含量、可溶性固形物含量、類胡羅卜素含量、維生素C 含量、總糖含量、番茄紅素含量、蘋果酸含量、葉綠素含量、花青素含量。其中，檸檬酸含量的變異系數(shù)最大，可溶性固形物含量次之，說(shuō)明這兩者的遺產(chǎn)多樣性較高，在育種過(guò)程中可作為重要參考。但是，僅從含量分析很難進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，因此要進(jìn)一步對(duì)各項(xiàng)指標(biāo)間的相關(guān)性和主成分因子進(jìn)行系統(tǒng)分析。

表3 番茄品質(zhì)性狀分布

2.4 品質(zhì)綜合分析

長(zhǎng)期以來(lái)，生物化學(xué)檢測(cè)分析結(jié)合主成分分析、相關(guān)性分析等數(shù)種統(tǒng)計(jì)分析方法，用于農(nóng)業(yè)科學(xué)領(lǐng)域［14］，在研究多指標(biāo)的綜合效應(yīng)上具有科學(xué)性，并具有重要的指導(dǎo)意義。

2.4.1 相關(guān)性分析

總糖和檸檬酸存在著極顯著的正相關(guān)，總糖和番茄紅素存在著顯著的負(fù)相關(guān)，檸檬酸和維生素C存在著顯著的正相關(guān)（表4）。各指標(biāo)對(duì)番茄品質(zhì)所起的作用不盡相同，因而直接借助這些指標(biāo)不能精確地評(píng)價(jià)番茄的綜合品質(zhì)，需要更進(jìn)一步分析。

表4 各品質(zhì)指標(biāo)間相關(guān)性分析

2.4.2 主成分分析

基于主成分提取特征值大于1 的原則［15］，對(duì)8個(gè)番茄的9 個(gè)品質(zhì)性狀進(jìn)行主成分分析，由表5 可知，主成分特征值大于1 的為前3 個(gè)，第一主成分的特征值是3.471，方差貢獻(xiàn)率達(dá)到38.561%，代表了全部指標(biāo)信息的38.561%；第二主成分的特征值是2.090，方差貢獻(xiàn)率是23.218%，包含了整體指標(biāo)信息的23.218%；第三主成分的特征值是1.403，方差貢獻(xiàn)率是15.589%，前3 個(gè)主成分的方差貢獻(xiàn)率累計(jì)達(dá)到77.368%，可以用這3 個(gè)主成分較好的品種，代表8 個(gè)番茄的9 個(gè)特征來(lái)評(píng)價(jià)番茄品質(zhì)。

表5 7個(gè)主成分的特征值、方差貢獻(xiàn)率及累計(jì)貢獻(xiàn)率

由表6 可知，在第1 主成分中果實(shí)的葉綠素具有較高的載荷值，第1 主成分反應(yīng)原始數(shù)據(jù)信息量的38.561%，此性狀與番茄加工品質(zhì)密切相關(guān)，因此稱為加工因子。決定第2 主成分大小的是果實(shí)的維生素C，維生素C是果實(shí)的重要營(yíng)養(yǎng)成分之一，因此稱為營(yíng)養(yǎng)因子。決定第3 主成分大小的主要是檸檬酸，檸檬酸與果實(shí)風(fēng)味密切相關(guān)，稱其為風(fēng)味因子。根據(jù)前3 個(gè)主成分的特征向量和標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)，以特征值貢獻(xiàn)率大小為分配系數(shù)［16］，由各品種番茄品質(zhì)指標(biāo)的評(píng)價(jià)函數(shù)計(jì)算出各品種番茄的綜合評(píng)價(jià)分值F，總得分越高表明該品種的綜合品質(zhì)越好。

表6 3個(gè)主成分的特征向量

主成分是將原始變量進(jìn)行正規(guī)化的線性組合，主成分里每一個(gè)性狀的載荷值大小分別體現(xiàn)了每個(gè)性狀在主成分當(dāng)中的重要性［17］。按照各個(gè)性狀相關(guān)矩陣的特征向量，依次得到前3 個(gè)主成分線性組合，為：

由函數(shù)關(guān)系式可見，在主成分1 主成分Y1里，葉綠素X9、類胡羅卜素X4、花青素X2、蘋果酸X6、檸檬酸X5都有較大的正系數(shù)值，其中載荷量最大的是X9，接著是X4、X2、X6、X5、X6的載荷量。其余主成分以此類推。

把上述選定的第1、第2、第3 主成分的方差貢獻(xiàn)率a1（38.561%）、a2（23.218%）、a3（15.589%）當(dāng)成權(quán)數(shù)，構(gòu)建綜合評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)：F=a1Y1+a2Y2+a3Y3，即F=0.38561Y1+0.23218Y2+0.15589Y3。

F值為綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)，并結(jié)合表3，計(jì)算各番茄品種果實(shí)的綜合評(píng)價(jià)F 值（表7）。8 個(gè)番茄品種中T8的F值最高，其次是T5，然后是T7和T6。

表7 果實(shí)品質(zhì)性狀的綜合得分

從表8可以看出，8個(gè)番茄品種中，T8的果實(shí)加工因子得分最高，T1 的果實(shí)加工因子得分最低；T5的營(yíng)養(yǎng)因子得分最高，T4 的營(yíng)養(yǎng)因子得分最低；T6的風(fēng)味因子得分最高，T7 的風(fēng)味因子得分最低。從綜合品質(zhì)性狀上看，綜合主成分分值越高，綜合品質(zhì)表現(xiàn)最佳［18］。T8、T5、T6 這3 個(gè)品種分別居綜合主成分得分前三，說(shuō)明這3 個(gè)品種的綜合品質(zhì)表現(xiàn)最好；T2、T1、T4、分別居綜合主成分得分的最后3 名，說(shuō)明這3 個(gè)品種的綜合品質(zhì)較其他品種表現(xiàn)差。對(duì)番茄品質(zhì)的評(píng)價(jià)，不能僅以某一個(gè)性狀或隨機(jī)某幾個(gè)性狀的優(yōu)劣作為依據(jù)，應(yīng)對(duì)每個(gè)品種進(jìn)行全面系統(tǒng)科學(xué)的綜合評(píng)價(jià)［19］。

表8 番茄綜合主成分得分及排名

由表9 可以看出，各品種的種植小區(qū)為18.4 m2，8 個(gè)番茄小區(qū)總產(chǎn)量在95.15～184.7 kg 之間，每667 m2產(chǎn)量在3414.17～6788.33 kg 之間，每667 m2產(chǎn)量由高到低依次為T3、T1（ck）、T6、T4、T7、T2、T8、T5。

表9 番茄產(chǎn)量及排名

2.5 不同番茄品種的抗病性

由表10可知，8個(gè)供試品種在西藏拉薩設(shè)施大棚中種植，其早疫病、晚疫病、病毒病等表現(xiàn)為高抗，常見蟲害白粉虱、蚜蟲等發(fā)病較輕，均有較強(qiáng)的抗病能力。

表10 抗性表現(xiàn)

3 討論

由于高原獨(dú)特的氣候環(huán)境使西藏番茄品種表現(xiàn)單一。近年來(lái)，設(shè)施大棚的構(gòu)建、番茄優(yōu)質(zhì)品種的引進(jìn)，番茄市場(chǎng)出現(xiàn)了多元化現(xiàn)象，更因人們物質(zhì)生活的不斷提高，對(duì)于更好吃、更營(yíng)養(yǎng)、更綠色番茄的需求不斷提高。為推進(jìn)西藏拉薩地區(qū)番茄品種換代升級(jí)，豐富當(dāng)?shù)胤N植品種，篩選出在拉薩有推廣前景的設(shè)施番茄品種十分必要。一個(gè)蔬菜品種是否適合當(dāng)?shù)胤N植需要多個(gè)指標(biāo)，單一指標(biāo)難以進(jìn)行評(píng)價(jià)，需選取植株性狀、果實(shí)性狀、果實(shí)品質(zhì)等多個(gè)指標(biāo)，全方位，多層次地對(duì)8 個(gè)番茄品質(zhì)進(jìn)行分析比較。本研究方法與前人相似，對(duì)種植在拉薩的8 種番茄品質(zhì)性狀進(jìn)行觀測(cè)、評(píng)價(jià)、分析，結(jié)果顯示各品種番茄的品質(zhì)性狀差異明顯，變異系數(shù)從7.92%到25.84%不等，各品種的遺傳多樣性較豐富，可為今后育種工作提供參考依據(jù)［20］。番茄的果實(shí)品質(zhì)是一個(gè)綜合性狀，單一性狀或者少量性狀不能真實(shí)有效地反映其品質(zhì)，需要整合多項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)［21］。大量科研工作者運(yùn)用主成分分析法將供試番茄進(jìn)行分類和鑒定［22］。張靜等［23］運(yùn)用主成分分析法對(duì)60 種櫻桃番茄的品質(zhì)性狀進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，對(duì)12 個(gè)品質(zhì)性狀使用5 個(gè)成分因子代替，用于后續(xù)綜合評(píng)價(jià)。本研究利用主成分分析法，將8個(gè)番茄品種的9 個(gè)品質(zhì)性狀指標(biāo)轉(zhuǎn)化為3 個(gè)主成分，代表主要品質(zhì)性狀遺傳77.368%的信息量，大體上能代表所有品質(zhì)性狀的信息。第1 主成分中葉綠素的載荷值較高，第2 主成分中維生素含量的載荷值較高，第3 主成分中檸檬酸含量的載荷量較高。3 個(gè)主成分包含加工構(gòu)成因子、營(yíng)養(yǎng)構(gòu)成因子、風(fēng)味構(gòu)成因子，能比較客觀地反映番茄的種質(zhì)特點(diǎn)。以番茄主要品質(zhì)性狀為變量，根據(jù)主成分矩陣計(jì)算生物學(xué)性狀指標(biāo)的主成分值，并求出各品種的綜合得分，再進(jìn)行主成分得分排序。綜合排名為：T8>T5>T6>T7>T3>T4>T1（ck）>T2。果蔬產(chǎn)品的內(nèi)在品質(zhì)是其重要評(píng)價(jià)指標(biāo)，同時(shí)產(chǎn)量也是其評(píng)價(jià)的重要指標(biāo)，因此本實(shí)驗(yàn)在做好各項(xiàng)內(nèi)在品質(zhì)指標(biāo)評(píng)價(jià)的同時(shí)，進(jìn)一步測(cè)定了各個(gè)品種的產(chǎn)量，產(chǎn)量高低表現(xiàn)為T3>T1（ck）>T6>T4>T7>T2>T8>T5。8 個(gè)供試品種農(nóng)藝性狀表現(xiàn)為，品種T1（紅珍珠）果實(shí)圓形，果面光滑均勻，不易畸形裂果，成熟果實(shí)呈紅色，品質(zhì)優(yōu)良，酸甜適度。T2（鬼臉歡歡）果實(shí)扁圓形，成熟果實(shí)呈粉紅色帶條紋，果實(shí)美觀，番茄味濃，口味純正，觀賞性強(qiáng)。T3（千紫）果實(shí)圓形，果色獨(dú)特，成熟果實(shí)呈深紅近紫色，有濃重的果味。T4（彩臉金金）果實(shí)扁圓形，成熟果實(shí)呈黃色帶條紋。果實(shí)美觀，色彩絢麗，觀賞性強(qiáng)，肉質(zhì)沙，果皮厚，耐儲(chǔ)運(yùn)。T5（千金）果實(shí)長(zhǎng)圓形，成熟果實(shí)呈亮黃色，果皮硬，肉質(zhì)綿軟，酸甜適中，耐放耐儲(chǔ)運(yùn)。T6（綠甜寶）果實(shí)圓形，成熟果實(shí)呈綠色泛黃，亮麗鮮艷，肉厚過(guò)硬，甜多酸少。T7（笑臉貝貝）果實(shí)扁圓形，成熟果實(shí)呈粉紅色帶條紋，色彩絢麗，觀賞性強(qiáng)，口味純正，酸多甜少。T8（花臉妮妮）果實(shí)扁圓，成熟果實(shí)呈粉紅色帶條紋，果實(shí)美觀，觀賞性強(qiáng)。8 個(gè)品種的抗病性為早疫病、晚疫病等表現(xiàn)為高抗；蟲害發(fā)病較輕，均表現(xiàn)為抗病性。

4 結(jié)論

本試驗(yàn)在西藏拉薩通過(guò)設(shè)施栽培方式進(jìn)行，利用描述分析和主成分分析法對(duì)引進(jìn)的8 個(gè)番茄品種9 個(gè)內(nèi)在品質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，通過(guò)對(duì)8 個(gè)番茄農(nóng)藝性狀、果實(shí)內(nèi)在品質(zhì)分析測(cè)定，利用主成分分析法進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)得出T8、T5、T6的綜合得分相對(duì)較高，并結(jié)合產(chǎn)量及抗病性表現(xiàn)，發(fā)現(xiàn)8 個(gè)番茄品種中T6（綠甜寶）內(nèi)在品質(zhì)和產(chǎn)量都表現(xiàn)較佳，可作為推廣的優(yōu)質(zhì)品種。通過(guò)本試驗(yàn)可以根據(jù)不同的生產(chǎn)目標(biāo)選用不同類型的品種，如需選用綜合營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量高的品種作為保健用品或鮮食，可選T8、T5、T6 品種；如需選用觀賞價(jià)值高的品種，可選T2、T3、T4、T8 品種；如需產(chǎn)量高的品種，可選T3、T1、T6品種。